车辆的控制装置

文档序号:996005 发布日期:2020-10-23 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 车辆的控制装置 (Vehicle control device ) 是由 筱原俊太郎 北川裕康 大坪秀显 牟田浩一郎 藤竹良德 平田拓也 目次宏光 于 2020-04-09 设计创作,主要内容包括:本发明的课题为,与加速踏板的踩下操作相对应,不使驾驶员感到不适或冲击地对车辆的驱动力恰当地进行控制。本发明的车辆的控制装置,相对于加速踏板开度的输入值,根据基于设有规定的滞后的输入输出特性计算出的输出值,对驱动力源进行控制,其中,由不灵敏区和渐近区域形成所述滞后的幅度,所述不灵敏区是对应于所述输入值的变化、所述输出值不发生变化的区域,所述渐近区域超出所述不灵敏区,是对应于所述输入值的变化、所述输出值基于由曲线表示的规定的函数而连续地变化的区域,在所述输入值在所述不灵敏区的范围内变化的情况下,不使所述输出值变化,在所述输入值超出所述不灵敏区而增大的情况下,使所述输出值基于所述函数而增大(步骤S5),在所述输入值超出所述不灵敏区而减小的情况下,使所述输出值基于所述函数而减小(步骤S9)。(The object of the present invention is to appropriately control the driving force of a vehicle without causing discomfort or impact to the driver in response to the depression operation of an accelerator pedal. The vehicle control device of the present invention controls a driving force source based on an output value calculated based on an input-output characteristic provided with a predetermined hysteresis with respect to an input value of an accelerator opening degree, wherein a width of the hysteresis is formed by a dead zone which is a zone in which the output value does not change in accordance with a change in the input value and a gradual-up zone which is a zone in which the output value does not change in accordance with a change in the input value and in which the output value continuously changes in accordance with a predetermined function represented by a curve in accordance with a change in the input value, the output value is not changed when the input value changes within a range of the dead zone, the output value is increased in accordance with the function when the input value increases in accordance with the increase in accordance with the input value exceeding the dead zone (step S5), and the drive force source is controlled based on the output value calculated in accordance with the input-output characteristic provided with the predetermined hysteresis, the output value is decreased based on the function (step S9).)

车辆的控制装置

技术区域

本发明涉及根据驾驶员的加速要求操作、例如加速踏板的踩下操作来控制车辆的驱动力或者加速度的车辆的控制装置。

背景技术

在专利文献1中记载了一种对设置于车辆用发动机的节气门的开度进行控制的节气门控制装置。该专利文献1中记载的节气门控制装置基于驾驶员的加速要求操作、即驾驶员对加速踏板的踩下操作的操作量对节气门的开度进行控制。并且,在加速踏板的操作量增大的方向与加速踏板的操作量减小的方向之间设有滞后。该情况下的滞后被设定成,与加速踏板的操作量小的情况相比,在加速踏板的操作量大时,滞后幅度变窄。

另外,在专利文献2记载的踏板装置中,在驾驶员操作加速踏板时的踩踏力与车辆输出(车辆的驱动力)之间的关系中设有滞后。并且,踩下动作或者收回动作中的踩踏力与车辆输出之间的关系的一部分被设定为由直线(线性)或者折线表示。

另外,在专利文献3记载的踏板装置中,在驾驶员操作加速踏板时的踩踏力与车辆输出之间的关系中设有滞后以及不灵敏区。并且,将加速踏板的踩下动作以及收回动作中的踩踏力与车辆输出之间的关系设定成相互不同。另外,在加速踏板的保持动作中,将上述关系设定成车辆输出相对于踩踏力具有恒定的倾斜度。

在上述专利文献2以及专利文献3记载的踏板装置中,均基于驾驶员踩下加速踏板时的踩踏力对车辆的驱动力进行控制。通常,加速踏板构成为借助于弹簧的加载力使被踩下的踏板返回原点。因此,在专利文献2以及专利文献3记载的踏板装置中,具有由包含弹簧的加速踏板的结构引起的滞后。该滞后形成踩踏力越大则滞后幅度变得越大的特性。加速踏板的踩踏力通常与加速踏板的操作量成比例地变大。从而,作为上述那样的加速踏板的结构性滞后,加速踏板的操作量越大,则滞后幅度变得越大。

另外,在专利文献4记载的车辆用驱动力控制装置中,对于加速踏板的操作量与使驱动力反映出该操作量用的控制量(要求驱动力)之间的关系,将滞后设置成在加速踏板的操作量增大时与减小时不同。并且,在加速踏板的操作量的变化速度快的情况下,与加速踏板的操作量的变化速度慢的情况相比,相对于加速踏板的操作量的变化幅度而言的控制量的变化幅度增大。上述滞后被设定成使得要求驱动力相对于加速踏板的操作量而言变得迟钝。换言之,对在控制中使用的加速踏板的操作量在时间轴的方向上进行钝化处理。因此,不可避免地,相对于驾驶员的操作产生时间的停滞感。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1:日本特公平7-68924号公报

专利文献2:日本特开2006-283561号公报

专利文献3:日本特开2006-281810号公报

专利文献4:日本特许第5157834号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如上述专利文献1中记载的控制装置那样,在与加速踏板的踩下操作相对应地对发动机的输出或者车辆的驱动力进行控制的情况下,通常,为了防止控制的波动,有意地设有滞后。例如,如图1所示,将滞后设定于加速踏板的操作量的输入值和与该输入值相对应地输出的输出值之间。在该图1所示的例子中,对于由从a点到b点的区间所示的加速踏板开度(操作量)的输入值的增加、以及、由从c点到d点的区间所示的加速踏板开度的输入值的减小,在任意情况下,加速踏板开度的输出值都不变化。从而,与该图1所示的例子中的滞后幅度(加速踏板开度的输入值的变化方向上的滞后的幅度)相当的部分成为所谓的不灵敏区。通过设置这样的滞后以及不灵敏区,能够对控制的波动或振荡进行抑制。

但是,当基于上述专利文献1或图1所示那样的加速踏板的踩下操作的输入值与输出值之间的关系对车辆的驱动力进行控制时,存在着使驾驶员感到不适,或者,难以保持加速踏板的操作量的风险。例如,在图1的从输入值I1向输入值I2进行了驾驶员对加速踏板的踩下操作的情况下,与该踩下操作的操作量的输入值相对应的输出值以图1的b点为界,其变化量急剧变化(开始变化)。其结果为,存在着根据操作量的输出值控制的车辆的驱动力急剧变化,其驱动力的变化使驾驶员感到不适或冲击的情况。另外,例如,在驾驶员将加速踏板的操作量保持在图1的输入值I3附近的情况下,或者,在以微小的操作量对加速踏板进行操作的情况下,相对于该加速踏板的操作量的输入值的微小变化,输出值在夹着图1的c点的踩下侧与收回侧之间振动地变化。其结果为,根据操作量的输出值控制的车辆的驱动力会变得不稳定。

这样,为了在与驾驶员对加速踏板的踩下操作相对应地对车辆的驱动力或者加速度进行控制时,良好地兼顾不会使驾驶员感到不适或冲击的自然的操作特性和保持加速踏板的操作时的稳定性,还存在改进的余地。

本发明是着眼于上述技术课题而作出的,其目的在于,提供一种车辆的控制装置,在与驾驶员对加速踏板的踩下操作相对应地对车辆的驱动力或者加速度进行控制时,不会使驾驶员感到不适或冲击,并且,能够平滑且稳定地对车辆的驱动力或者加速度进行控制。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的,本发明的车辆的控制装置具有驱动力源、加速踏板、检测部和控制器,所述检测部检测驾驶员对所述加速踏板的操作量,所述控制器基于对由所述检测部检测出的所述操作量的输入值设置了规定的滞后而得到的输入输出特性,计算所述操作量的输出值,根据所述输出值对所述驱动力源进行控制,其特征在于,所述输入值的变化方向上的所述滞后的幅度由不灵敏区和渐近区域形成,所述不灵敏区是对应于所述输入值的变化而所述输出值不发生变化或者以所述驾驶员感觉不到的微小变化量变化的区域,所述渐近区域是对应于超出所述不灵敏区的所述输入值的变化而所述输出值基于由多条直线或曲线表示的规定的函数而连续地变化的区域,所述控制器存储有所述输入输出特性、所述不灵敏区、以及所述渐近区域,在所述输入值在所述不灵敏区的范围内增大的情况下,所述控制器不使所述输出值变化,或者使所述输出值以所述微小变化量增大,在所述输入值在所述不灵敏区的范围内减小的情况下,所述控制器不使所述输出值变化,或者使所述输出值以所述微小变化量减小,并且,在所述输入值超出所述不灵敏区而增大的情况下,所述控制器基于所述函数使所述输出值增大,在所述输入值超出所述不灵敏区而减小的情况下,所述控制器基于所述函数使所述输出值减小。

另外,本发明的特征在于,本发明中的所述不灵敏区具有:在所述输入值增大的情况下所述输出值不变化或者以所述微小变化量增大的第1不灵敏区、以及在所述输入值减小的情况下所述输出值不变化或者以所述微小变化量减小的第2不灵敏区中的至少一个不灵敏区,本发明中的所述渐近区域具有:在所述输入值超出所述第1不灵敏区而增大的情况下所述输出值基于所述函数而增大的第1渐近区域、以及在所述输入值超出所述第2不灵敏区而减小的情况下所述输出值基于所述函数而减小的第2渐近区域中的至少一个渐近区域。

另外,本发明的特征在于,本发明中的所述第1渐近区域被设定成:所述操作量越增加,则所述第1渐近区域中的所述输出值相对于所述输入值的变化率变得越大。

并且,本发明的特征在于,本发明中的所述第2渐近区域被设定成:所述操作量越减小,则所述第2渐近区域中的所述输出值相对于所述输入值的变化率变得越大。

发明的效果

本发明的车辆的控制装置基于驾驶员对加速踏板的踩下操作对驱动力源进行控制。在该情况下,检测加速踏板的踩下操作中的操作量,对于该操作量的检测值、即加速踏板的操作量的输入值,基于规定的输入输出特性,计算加速踏板的操作量的输出值。并且,与计算出的输出值相对应地对驱动力源的输出、即车辆的驱动力或者加速度进行控制。在加速踏板的操作量的输入输出特性中设定有滞后,由此,抑制在基于输出值对驱动力源进行控制时的波动或振荡。进而,在本发明的车辆的控制装置中,上述输入输出特性中的滞后是将不灵敏区和渐近区域组合起来形成的。利用不灵敏区能够抑制上述那样的控制的波动或振荡。并且,在渐近区域,按照相对于加速踏板的操作量的输入值的变化,输出值连续地平滑变化的方式进行计算。从而,通过利用该加速踏板的操作量的输出值对驱动力源的输出进行控制,能够与加速踏板的操作量的输入值的变化相对应地对驱动力源的输出连续平滑地进行控制。另外,在保持加速踏板的操作量时,能够稳定地保持与其相对应的驱动力源的输出。因此,根据本发明的车辆的控制装置,不会使驾驶员感到不适或冲击,能够平滑且稳定地对车辆的驱动力或者加速度进行控制。

另外,根据本发明的车辆的控制装置,在驾驶员对加速踏板的踩下操作中的踩下侧和收回侧这两者中设定上述那样的不灵敏区以及渐近区域。因此,在驾驶员踩下加速踏板的情况或者收回加速踏板的情况中的任一情况下,或者,在反复进行以微小的操作量踩下和收回的情况下,均能够对车辆的驱动力或者加速度恰当地进行控制。

另外,根据本发明的车辆的控制装置,在驾驶员踩下加速踏板的情况下,加速踏板的操作量越增加,则第1渐近区域中的输出值相对于输入值的变化率(即,斜率)被设定得越大。具体地,例如在以横轴为输入值、以纵轴为输出值的直角坐标系中,如由向下侧(输出值小的一侧)凸的形状的曲线所表示的那样设定第1渐近区域。从而,在驾驶员对加速踏板进行踩下操作时,操作量的输出值相对于踩下操作(操作量的输入值)的增加从相对于踩下操作没有什么反应的状态起,随着驾驶员踩下加速踏板,每单位操作量的输出值的变化量逐渐变大。因此,能够与加速踏板的踩下操作相对应地使驱动力源的输出连续平滑地增大。另外,当在加速踏板的踩下操作的中途保持操作量时,能够稳定地保持与其相对应的驱动力源的输出。

并且,根据本发明的车辆的控制装置,在驾驶员收回加速踏板的情况下,加速踏板的操作量越减小,则第2渐近区域中的输出值相对于输入值的变化率(即,斜率)被设定得越大。具体地,例如在以横轴为输入值、以纵轴为输出值的直角坐标系中,如由向上侧(输出值大的一侧)凸的形状的曲线所表示的那样设定第2渐近区域。从而,在驾驶员对加速踏板进行收回操作时,操作量的输出值相对于收回操作(操作量的输入值)的减小从相对于收回操作没有什么反应的状态起,随着驾驶员收回加速踏板,每单位操作量的输出值的变化量逐渐变大。因此,能够与加速踏板的收回操作相对应地使驱动力源的输出连续平滑地减小。另外,当在加速踏板的收回操作的中途保持操作量时,能够稳定地保持与其相对应的驱动力源的输出。

附图说明

图1是用于说明现有技术中的课题的图,是表示设有滞后的加速踏板开度的输入输出特性的图。

图2是表示在本发明的车辆的控制装置中作为控制对象的车辆的结构以及控制系统的一个例子的图。

图3是用于说明在本发明的车辆的控制装置中作为控制对象的车辆的控制系统的框图。

图4是用于说明由本发明的车辆的控制装置实施的控制的一个例子的流程图。

图5是用于说明由本发明的车辆的控制装置实施的控制中的加速踏板开度的输入输出特性的图,是表示设有由“不灵敏区”以及“渐近区域”形成的滞后的加速踏板开度的输入输出特性的一个例子(踩下侧与收回侧对称地设定的例子)的图。

图6是用于说明由本发明的车辆的控制装置实施的控制中的加速踏板开度的输入输出特性的图,是表示设有由“不灵敏区”以及“渐近区域”形成的滞后的加速踏板开度的输入输出特性的其它例子(踩下侧与收回侧非对称地设定的例子)的图。

图7是用于说明由本发明的车辆的控制装置实施的控制中的加速踏板开度的输入输出特性的图,是表示设有由“不灵敏区”以及“渐近区域”形成的滞后的加速踏板开度的输入输出特性的其它例子(收回侧的滞后幅度仅由“不灵敏区”形成的例子)的图。

图8是用于说明由本发明的车辆的控制装置实施的控制中的加速踏板开度的输入输出特性的图,是表示设有由“不灵敏区”以及“渐近区域”形成的滞后的加速踏板开度的输入输出特性的其它例子(收回侧的滞后幅度仅由“渐近区域”形成的例子)的图。

具体实施方式

参照附图说明本发明的实施方式。另外,以下所示的实施方式只不过是将本发明具体化的情况下的一个例子,而不用于限定本发明。

在图2中,表示在本发明的实施方式中作为控制对象的车辆Ve的驱动系统以及控制系统的一个例子。图2所示的车辆Ve,作为主要的结构部件,配备有驱动力源(PWR)1、加速踏板2、检测部3、以及控制器(ECU)4。

驱动力源1是输出用于使车辆Ve行驶的驱动扭矩的动力源。驱动力源1例如为汽油发动机或柴油发动机等内燃机,被构成为电气地控制输出的调整、以及启动及停止等工作状态。若为汽油发动机,则电气地控制节气门的开度、燃料的供给量或喷射量、点火的实施以及停止、以及点火正时等。或者,若为柴油发动机,则电气地控制燃料的喷射量、燃料的喷射正时、或者EGR系统中的节气门的开度等。

另外,本发明的实施方式中的驱动力源1,例如,也可以为永磁体式的同步电机、或者感应电机等电机。该情况下的电机例如也可以为所谓的电动发电机,兼具作为通过被供给电力而被驱动并输出电机扭矩的原动机的功能、以及作为通过受到来自于外部的扭矩而被驱动从而发电的发电机的功能。若为电动发电机,则电气地控制转速或扭矩、或者作为原动机的功能与作为发电机的功能的切换等。

车辆Ve将驱动力源1输出的驱动扭矩传递给驱动轮而产生驱动力。在图2中,表示前轮5成为驱动轮的前轮驱动车的结构。另外,本发明的实施方式中的车辆Ve也可以是后轮6成为驱动轮的后轮驱动车。或者,也可以是将前轮5以及后轮6两者作为驱动轮的四轮驱动车。另外,在搭载发动机作为驱动力源1的情况下,也可以构成为,在发动机的输出侧设置变速器(图中未示出),将驱动力源1输出的驱动扭矩经由变速器传递给驱动轮。

另外,车辆Ve为过去通常的结构,基于由驾驶员进行的加速要求操作的操作量以及车速,对车辆Ve的驱动力或者加速度进行控制。例如,设定基于加速要求操作的操作量以及车速的目标加速度,对驱动力源1的输出进行控制,以实现该目标加速度。从而,车辆Ve具有驾驶员进行加速要求操作用的加速踏板2。通过由驾驶员踩下加速踏板2、即进行加速要求操作,与加速踏板2的操作量(踩下量)的增大相对应地,驱动力源1输出的扭矩增大,车辆Ve的驱动力增大。相反,通过将加速踏板2的踩下收回,与该加速踏板2的操作量的减小相对应地,驱动力源1输出的扭矩减小,车辆Ve的驱动力减小。

如上所述,加速踏板2通过驾驶员的加速要求操作对车辆Ve的驱动力进行调整,控制车辆Ve的加速度。因此,在该加速踏板2中,如后面所述,设有检测驾驶员对加速踏板2的操作量的加速器位置传感器3a。利用加速器位置传感器3a,可以检测加速踏板2的操作量(加速踏板开度、踩下角度、加速器位置(Accelerator Position))。另外,可以由检测出的加速踏板2的操作量计算出加速踏板2的操作速度。通过求出加速踏板2的操作速度,可以判断驾驶员对加速踏板2的操作状态以及操作方向。即,可以判断是否处于由驾驶员踩下加速踏板2的状态,或者,是否处于由驾驶员将对加速踏板2的踩下收回的状态。

检测部3是获得用于对车辆Ve进行控制的各种数据的部件,特别地,检测与加速踏板2的操作量相关的各种数据。检测部3是用于检测这样的各种数据的传感器或仪器的总称。从而,本发明的实施方式中的检测部3至少具有检测加速踏板2的操作量(以下,称为加速踏板开度)的加速器位置传感器3a。此外,检测部3例如具有用于检测车速的车轮速度传感器3b、检测车辆Ve的前后方向上的加速度的加速度传感器3c、检测驱动力源1的输出轴(图中未示出)的转速的转速传感器3d、或者检测制动踏板(图中未示出)的操作量的制动行程传感器3e等。检测部3与后面所述的控制器4电连接,将与上述那样的各种传感器或仪器等的检测值相应的电信号作为检测数据输出给控制器4。

控制器4例如是以微型计算机为主体构成的电子控制装置。由上述那样的检测部3检测出的各种数据被输入给控制器4。控制器4使用被输入的各种数据、以及预先存储的数据或公式等进行运算。与此同时,将该运算结果作为控制指令信号来输出,对车辆Ve进行控制。

具体地,如图3所示,控制器4具有运算部4a以及控制部4b。作为一个例子,运算部4a获取以由上述加速器位置传感器3a检测的加速踏板开度为首的各种数据。与此同时,运算部4a基于所获取的各种数据,计算车辆Ve的目标加速度或者目标驱动扭矩。另一方面,控制部4b基于由上述运算部4a计算出的目标加速度或者目标驱动扭矩,对使车辆Ve产生的前后加速度进行控制。即,输出用于对实现目标加速度的驱动力进行控制的控制指令信号。

从而,控制器4基于检测出的加速踏板开度,设定目标加速度,对车辆Ve的驱动力以及制动力进行控制,以实现该目标加速度。具体地,对驱动力源1的输出进行控制。另外,在图2中示出设有一个控制器4的例子,但是,也可以按照所控制的每个装置或仪器、或者每个控制内容,设置多个控制器4。例如,如图3所示,也可以将控制器4作为对车辆Ve进行综合控制的主控制器,并且,另行设置与控制器4协同并且专门对驱动力源1、变速器等进行控制的控制器(动力传动系ECU)7。

如前面所述,本发明的实施方式中的车辆的控制装置构成为,在与驾驶员对加速踏板2的踩下操作相对应地对车辆Ve的驱动力或者加速度进行控制时,良好地兼顾不使驾驶员感到不适或冲击的自然的操作特性和保持加速踏板2的操作时的稳定性。在图4的流程图中表示由该车辆的控制装置中的控制器4实施的控制的例子。

在由驾驶员操作了加速踏板2的情况下,实施图4的流程图所示的控制。首先,在步骤S1中,获得本次的加速踏板开度的输入值θi。具体地,由加速器位置传感器3a检测出的当前的加速踏板开度作为本次的输入值θi被输入给控制器4。

接着,在步骤S2中,判断本次的加速踏板开度的输入值θi是否比上一次的加速踏板开度的输入值θi-1大。例如,在图4的流程图所示的进程的1个循环前获得的加速踏板开度的输入值θ为上一次的加速踏板开度的输入值θi-1。或者,在以规定的时间间隔对加速踏板开度进行检测的情况下,比最新的检测值(即,本次的加速踏板开度的输入值θi)早一次的检测值为上一次的加速踏板开度的输入值θi-1。总之,在该步骤S2中,判断当前实施的加速踏板2的操作是使加速踏板开度增大的踩下操作、还是使加速踏板开度减小的收回操作。

在因本次的加速踏板开度的输入值θi比上一次的加速踏板开度的输入值θi-1大,即,驾驶员对加速踏板2的操作为加速踏板2的踩下操作,而在该步骤S2中做出肯定的判断的情况下,进入步骤S3。

在步骤S3中,判断本次的加速踏板开度的输入值θi是否在踩下侧不灵敏区(第1不灵敏区)δ1的范围内。在本发明的实施方式的车辆的控制装置中,设定了加速踏板开度的输入输出特性。加速踏板开度的输入输出特性规定了由加速器位置传感器3a检测出的加速踏板开度的输入值θ与输出值η之间的关系。加速踏板开度的输入值θ由加速器位置传感器3a来检测,是与被输入给控制器4的加速踏板2的操作量相关的数据。加速踏板开度的输出值η是对被输入给控制器4的加速踏板开度的输入值θ进行基于加速踏板开度的输入输出特性的运算而计算出的数据,是为了对驱动力源1进行控制而从控制器4作为控制指令信号输出的数据。加速踏板开度的输入输出特性,如图5所示,在加速踏板2的踩下侧与收回侧之间设有规定的滞后。图5表示以横轴为输入值θ、以纵轴为输出值η的直角坐标系。并且,对本发明的实施方式中的滞后而言,加速踏板开度的输入值θi的变化方向上的幅度(滞后幅度α)由不灵敏区δ以及渐近区域γ形成。

不灵敏区δ是对应于加速踏板开度的输入值θ的变化、加速踏板开度的输出值η不发生变化或者输出值η以驾驶员感觉不到的程度的微小变化量稍微变化的区域。另外,不灵敏区δ具有第1不灵敏区δ1和第2不灵敏区δ2。第1不灵敏区δ1是在驾驶员踩下加速踏板2的情况、即加速踏板开度的输入值θ增大的情况下采用的不灵敏区δ(踩下侧不灵敏区δ1)。第2不灵敏区δ2是在驾驶员收回加速踏板2的情况、即加速踏板开度的输入值θ减小的情况下采用的不灵敏区δ(收回侧不灵敏区δ2)。

渐近区域γ是超出上述那样的不灵敏区δ的区域,是对应于加速踏板开度的输入值θ的变化、加速踏板开度的输出值η基于由多条直线或曲线表示的规定的函数连续地变化的区域。在图5所示的例子中,渐近区域γ例如由二次函数、分数函数、指数函数、对数函数、或者三角函数等的曲线来规定。另外,渐近区域γ具有第1渐近区域γ1和第2渐近区域γ2。第1渐近区域γ1是在驾驶员踩下加速踏板2的情况、即加速踏板开度的输入值θ超出踩下侧不灵敏区δ1而增大的情况下采用的渐近区域γ(踩下侧渐近区域γ1)。第2渐近区域γ2是在驾驶员收回加速踏板2的情况、即加速踏板开度的输入值θ超出收回侧不灵敏区δ2而减小的情况下采用的渐近区域γ(收回侧渐近区域γ2)。

上述的不灵敏区δ与渐近区域γ被连续平滑地连接起来。即,第1不灵敏区(踩下侧不灵敏区)δ1与第1渐近区域(踩下侧渐近区域)γ1被连续平滑地连接起来。另外,第2不灵敏区(收回侧不灵敏区)δ2与第2渐近区域(收回侧渐近区域)γ2被连续平滑地连接起来。

在因本次的加速踏板开度的输入值θi处于踩下侧不灵敏区δ1的范围内,而在该步骤S3中做出肯定的判断的情况下,进入步骤S4。

在步骤S4中,上一次的加速踏板开度的输出值ηi-1被替换成本次的加速踏板开度的输出值ηi。在该情况下,通过加速踏板2的踩下操作而变化的加速踏板开度仅限于在踩下侧不灵敏区δ1的范围内的微小变化。从而,相对于加速踏板开度的输入值θi,保持加速踏板开度的输出值ηi-1。即,在该情况下,对应于加速踏板开度的输入值θ的变化,不使加速踏板开度的输出值η变化。

相反,在因本次的加速踏板开度的输入值θi超出踩下侧不灵敏区δ1的范围而增大,而在步骤S3中做出否定的判断的情况下,进入步骤S5。

在步骤S5中,求出与本次的加速踏板开度的输入值θi相对应的输出值ηi。例如,基于规定出图5所示那样的第1渐近区域γ1的曲线的函数F1(x)来计算输出值ηi。通过将输入值θi代入函数F1(x)的变量x,能够计算出输出值ηi。如前面所述,函数F1(x)例如是二次函数、分数函数、指数函数、对数函数、或者三角函数等在图形上具有曲线部分的规定的函数。函数F1(x)例如以通过行驶实验或者模拟等获得恰当的斜率、曲率的方式被预先设定。在图5所示的例子中,例如,采用分数函数作为函数F1(x),规定出第1渐近区域γ1的曲线。

如前面所述,本发明的实施方式中的加速踏板开度的输入输出特性设有在输入值θi的变化方向上具有滞后幅度α的滞后。该滞后由不灵敏区δ以及渐近区域γ形成,特别地,如图5所示,踩下侧的加速踏板开度的输入输出特性中的滞后由第1不灵敏区δ1以及第1渐近区域γ1形成。并且,第1渐近区域γ1,如图5所示,由向下侧(输出值η小的一侧)凸的形状的曲线表示。换言之,第1渐近区域γ1被设定成:在驾驶员踩下加速踏板2的情况下,加速踏板2的操作量越增加,则第1渐近区域γ1中的输出值η相对于输入值θ的变化率(即,在图5中表示第1渐近区域γ1的曲线的斜率)变得越大。从而,在驾驶员对加速踏板2进行踩下操作时,操作量的输出值η相对于加速踏板开度的输入值θ的增加从对于踩下操作没有什么反应的状态起,随着驾驶员踩下加速踏板2,每单位操作量的输出值η的变化量逐渐变大。因此,根据本发明的实施方式中的车辆的控制装置,能够与驾驶员对加速踏板2的踩下操作相对应地使车辆Ve的驱动力连续平滑地增大。另外,在驾驶员在加速踏板2的踩下操作的中途保持操作量的情况下,能够稳定地保持与其相对应的车辆Ve的驱动力。

当在上述步骤S4或步骤S5中的任一步骤中求出本次的加速踏板开度的输出值ηi时,进入步骤S6。

在步骤S6中,上一次的加速踏板开度的输出值ηi-1被更新成本次的输出值ηi。另外,上一次的加速踏板开度的输入值θi-1被更新成本次的输入值θi。之后,暂时结束该图4的流程图中所示的进程。

另一方面,在因本次的加速踏板开度的输入值θi比上一次的加速踏板开度的输入值θi-1小、即驾驶员对加速踏板2的操作为对加速踏板2的收回操作,而上述步骤S2中做出否定的判断的情况下,进入步骤S7。

在步骤S7中,判断本次的加速踏板开度的输入值θi是否处于收回侧不灵敏区(第2不灵敏区)δ2的范围内。

在因本次的加速踏板开度的输入值θi处于收回侧不灵敏区δ2的范围内,而在该步骤S7中做出肯定的判断的情况下,进入步骤S8。

在步骤S8中,将上一次的加速踏板开度的输出值ηi-1更换为本次的加速踏板开度的输出值ηi。在该情况下,通过加速踏板2的收回操作而变化的加速踏板开度仅限于在第2不灵敏区δ2的范围内的微小变化。因此,相对于加速踏板开度的输入值θi,保持加速踏板开度的输出值ηi-1。即,在该情况下,对应于加速踏板开度的输入值θ的变化,不使加速踏板开度的输出值η变化。

相反,在因本次的加速踏板开度的输入值θi超出收回侧不灵敏区δ2的范围而增大,而在步骤S7中做出否定的判断的情况下,进入步骤S9。

在步骤S9中,求出与本次的加速踏板开度的输入值θi相对应的输出值ηi。例如,基于规定出图5所示那样的第2渐近区域γ2的曲线的函数F2(x)来计算输出值ηi。通过将输入值θi代入函数F2(x)的变量x,能够计算出输出值ηi。如前面所述,函数F2(x)例如为二次函数、分数函数、指数函数、对数函数、或者三角函数等在图形上具有曲线部分的规定的函数。函数F2(x)例如以通过行驶实验或者模拟等获得恰当的斜率、曲率的方式被预先设定。在图5所示的例子中,例如,采用分数函数作为函数F2(x),规定出第2渐近区域γ2的曲线。

另外,如上所述,在图5中,表示对称地设定踩下侧和收回侧的加速踏板开度的输入输出特性的例子。通过如图5所示对称地设定踩下侧和收回侧,在驾驶员踩下加速踏板2的情况和收回加速踏板2的情况下,能够以同样的感觉对加速踏板2进行操作。因此,能够容易地进行车辆Ve的操作。另一方面,对于本发明的实施方式中的加速踏板开度的输入输出特性不一定必须是踩下侧与收回侧对称的关系。例如,如图6所示,也可以采用非对称地设定踩下侧与收回侧的加速踏板开度的输入输出特性。例如,根据车辆Ve的特性或驾驶员的运转操作的特征等,也可以采用恰当地分别独立地设定踩下侧和收回侧的加速踏板开度的输入输出特性。

另外,本发明的实施方式中的加速踏板开度的输入输出特性的“不灵敏区δ”具有上述那样的踩下侧的“第1不灵敏区δ1”和收回侧的“第2不灵敏区δ2”中的至少任一个。另外,本发明的实施方式中的加速踏板开度的输入输出特性的“渐近区域γ”具有上述那样的踩下侧的“第1渐近区域γ1”和收回侧的“第2渐近区域γ2”中的至少任一个。从而,在本发明的实施方式中的车辆的控制装置中,例如,如图7所示,也可以采用由“第1不灵敏区δ1”以及“第1渐近区域γ1”形成踩下侧的滞后幅度α、仅由“第2不灵敏区δ2”形成收回侧的滞后幅度α的加速踏板开度的输入输出特性。或者,如图8所示,也可以采用由“第1不灵敏区δ1”以及“第1渐近区域γ1”形成踩下侧的滞后幅度α、仅由“第2渐近区域γ2”形成收回侧的滞后幅度α的加速踏板开度的输入输出特性。或者,虽然图中未示出,但是,也可以采用仅由“第1不灵敏区δ1”形成踩下侧的滞后幅度α、由“第2不灵敏区δ2”以及“第2渐近区域γ2”形成收回侧的滞后幅度α的加速踏板开度的输入输出特性。或者,虽然图中未示出,但是,也可以采用仅由“第1渐近区域γ1”形成踩下侧的滞后幅度α、由“第2不灵敏区δ2”以及“第2渐近区域γ2”形成收回侧的滞后幅度α的加速踏板开度的输入输出特性。

如前面所述,本发明的实施方式中的加速踏板开度的输入输出特性设有在输入值θi的变化方向上具有滞后幅度α的滞后。该滞后由不灵敏区δ以及渐近区域γ形成,特别地,如图5所示,收回侧的加速踏板开度的输入输出特性中的滞后由第2不灵敏区δ2以及第2渐近区域γ2形成。并且,第2渐近区域γ2,如图5所示,由向上侧(输出值η大的一侧)凸的形状的曲线表示。换言之,第2渐近区域γ2被设定成:在驾驶员收回加速踏板2的情况下,加速踏板2的操作量越减小,则第2渐近区域γ2中的输出值η相对于输入值θ的变化率(即,在图5中表示第2渐近区域γ2的曲线的斜率)变得越大。从而,在驾驶员对加速踏板2进行收回操作时,操作量的输出值η相对于操作量的输入值θ的减小从相对于收回操作没有什么反应的状态起,随着驾驶员收回加速踏板2,每单位操作量的输出值η的变化量逐渐变大。因此,根据本发明的实施方式中的车辆的控制装置,能够与驾驶员对加速踏板2的收回操作相对应地使车辆Ve的驱动力连续平滑地减小。另外,在驾驶员在加速踏板2的收回操作的中途保持操作量的情况下,能够稳定地保持与其相对应的车辆Ve的驱动力。

在上述步骤S8或者步骤S9中的任一步骤中,当求出本次的加速踏板开度的输出值ηi时,进入步骤S6。

在步骤S6中,与之前同样,将上一次的加速踏板开度的输出值ηi-1更新为本次的输出值ηi。另外,将上一次的加速踏板开度的输入值θi-1更新为本次的输入值θi。并且,之后,暂时结束该图4的流程图中所示的进程。

这样,本发明的实施方式中的车辆的控制装置基于驾驶员对加速踏板2的踩下操作对驱动力源1进行控制。在该情况下,检测加速踏板2的踩下操作中的操作量、即加速踏板开度,相对于该加速踏板开度的检测值、即加速踏板开度的输入值θ,基于规定的输入输出特性,计算加速踏板开度的输出值η。并且,与计算出的输出值η相对应地对驱动力源1的输出、即车辆Ve的驱动力或者加速度进行控制。在加速踏板开度的输入输出特性中设定有滞后,由此,抑制在基于输出值η对驱动力源1进行控制时的波动或振荡。

进而,在本发明的实施方式中的车辆的控制装置中,上述输入输出特性中的滞后是将不灵敏区δ与渐近区域γ组合起来而形成的。利用不灵敏区δ,能够抑制上述那样的控制的波动或振荡。并且,在渐近区域γ中,以相对于加速踏板开度的输入值θ的变化,输出值η连续平滑地变化的方式进行计算。从而,通过利用该加速踏板开度的输出值η对驱动力源1的输出进行控制,能够与加速踏板开度的输入值θ的变化相对应地对驱动力源1的输出连续且平滑地进行控制。另外,在保持加速踏板开度时,能够稳定地保持与其相对应的驱动力源1的输出。因此,根据本发明的实施方式中的车辆的控制装置,不会使驾驶员感到不适或冲击,能够平滑且稳定地对车辆Ve的驱动力或者加速度进行控制。

附图标记说明

1…驱动力源(PWR)、2…加速踏板、3…检测部、3a…加速器位置传感器、3b…车轮速度传感器、3c…制动行程传感器、3d…加速度传感器、3e…转速传感器、4…控制器(ECU)、4a…(控制器的)运算部、4b…(控制器的)控制部、5…前轮、6…后轮、7…控制器(动力传动系ECU)、Ve…车辆

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